Project

Beïnvloeding van wortelontwikkeling door biostimulanten

Er zijn veel biologische producten op de markt waarvan geclaimd wordt dat ze een effect hebben op de plantengroei, weerbaarheid en stresstolerantie. Onderbouwing van deze claims door de producenten is vaak summier. Onderliggende werkingsmechanismen zijn veelal onduidelijk. Dit onderzoek richt zich op biostimulanten die de wortelgroei, wortelontwikkeling en functionaliteit beïnvloeden.

Het primaire doel van dit project is het ontwikkelen van een kennismodel voor  wortelontwikkeling. We willen een beter begrip krijgen van de wortelontwikkeling en sturing daarvan door biostimulanten die de wortelgroei beïnvloeden. Hiermee willen we een wetenschappelijk verantwoorde validatie-methode voor biostimulanten ontwikkelen, waarmee we de toepassing van deze middelen, onder verschillende condities, mechanistisch kunnen onderbouwen, met inachtneming van de commerciële toepasbaarheid.

27 verschillende microbiële preparaten, waarvan bij sommige bekend was dat ze (wortel) groei in andere plantensoorten stimuleren, zijn getoetst op jonge tomaten planten. Van minimaal twee microbiële preparaten is consistente en significante stimulatie van wortelontwikkeling aangetoond in dunne steenwolplakken. Daarnaast is geprobeerd om wortelontwikkeling van behandelde en onbehandelde tomatenplanten in een tijdsreeks met behulp van 3-D X-ray tomografie (XRT) metingen te bepalen. Wortelmetingen in gedehydrateerde steenwolblokken was mogelijk, maar helaas bleek dat ontwatering van steenwol tot te grote stress (en sterfte) bij planten leidde, waardoor tijdsopname-bepalingen niet mogelijk waren.

RNAseq analyse van behandelde planten leverde bij een viertal biostimulant'-preparaten een sterke positieve correlatie op tussen expressie van enkele tientallen exons en gemeten wortelontwikkeling parameters. Van enkele van deze exons is duidelijk dat ze een rol spelen in wortelontwikkeling. Deze geselecteerde exons zullen een belangrijke rol spelen in de tweede fase van het project, waarbij zal worden vastgesteld of er een kwantitatief verband bestaat tussen expressie van deze exons en wortelontwikkeling op basis van XRT en metingen van de plantengroei. Indien de positieve verbanden worden bevestigd in fase 2, kunnen de geselecteerde exons dienst doen als moleculaire indicatoren voor de stimulering van wortelontwikkeling, bijvoorbeeld door microbiële preparaten.

Publicaties